挡墙及土钉计算书.docx

1、挡墙及土钉计算书原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 5.000(m) 墙顶宽: 1.870(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 背坡倾斜坡度: 1:0.150 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.340(m) 墙趾台阶h1: 0.640(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 设防滑凸榫: 防滑凸榫尺寸BT1: 0.520(m) 防滑凸榫尺寸BT: 0.540(m) 防滑凸榫尺寸HT: 0.300(m) 防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000 防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.500(MPa) 防滑凸榫容许剪应力: 0.990(MPa) 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬

2、工之间摩擦系数: 0.500 地基土摩擦系数: 0.300 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 200.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 200.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 120.000(kPa) 挡土墙类型: 浸水地区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 22.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 250.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.

3、200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.350 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土浮容重: 10.000(kN/m3) 地基浮力系数: 0.700 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 10.000 0.000 1 第1个: 距离0.000(m),宽度10.000(m),高度1.500(m) 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 15.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 30.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)

4、挡墙内侧常年水位标高: -4.000(m) 挡墙外侧常年水位标高: -5.000(m)=第 1 种情况: 一般情况 土压力计算 计算高度为 5.000(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 26.955(度) Ea=116.335(kN) Ex=104.533(kN) Ey=51.054(kN) 作用点高度 Zy=1.999(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 12.230(m2) 重量 = 281.281 (kN) 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(

5、m) 墙面坡侧: -0.00 0.00 0.00 0.00 墙背坡侧: -5.00 -0.75 2.57 -4.67 墙 底 面: -0.00 11.23 1.55 -5.00 (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.350 采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基础底面宽度 B = 3.210 (m) 墙身重力的力臂 Zw = 1.621 (m) Ey的力臂 Zx = 2.910 (m) Ex的力臂 Zy = 1.999 (m) 作用于基础底的总竖向力 = 321.850(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=372.264(kN-m) 基础底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn =

6、1.157(m) 基础底压应力: 墙趾=184.293 凸榫前沿=157.062 墙踵=16.237(kPa) 凸榫前沿被动土压应力=512.032(kPa) 凸榫抗弯强度验算: 凸榫抗弯强度验算满足: 弯曲拉应力 = 474.070 = 500.000(kPa) 凸榫抗剪强度验算: 凸榫抗剪强度验算满足: 剪应力 = 284.452 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.621 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 2.910 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.999 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 234.660

7、(kN-m) 抗倾覆力矩= 606.924(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.586 1.500(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 作用于基础底的总竖向力 = 321.850(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=372.264(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.210 (m) 偏心距 e = 0.448(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.157(m) 基底压应力: 趾部=184.293 踵部=16.237(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 184.293 / 16.237 = 11.350 作用于基底的合力偏心距验算满足

8、: e=0.448 = 0.250*3.210 = 0.803(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=184.293 = 300.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=16.237 = 325.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=100.265 = 250.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 墙底截面强度验算 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: -0.00 0.00 0.00 0.00 墙背坡侧: -5.00 -0.75 2.57 -4.

9、67 验算截面以上，墙身截面积 = 12.068(m2) 重量 = 277.555 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.632 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.910 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.999 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 329.359(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=393.363(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.194(m) 截面宽度 B = 3.210 (m) 偏心距 e1 = 0.411(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.4

10、11 = 0.300*3.210 = 0.963(m) 截面上压应力: 面坡=181.364 背坡=23.844(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 181.364 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -17.179 = 200.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 4.360(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 26.940(度) Ea=94.266(kN) Ex=84.703(kN) Ey=41.369(kN) 作用点高度 Zy=1.753(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现

11、第二破裂面不存在 强度验算 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: -0.00 0.00 0.00 0.00 墙背坡侧: -0.65 -0.10 2.51 -4.24 验算截面以上，墙身截面积 = 10.054(m2) 重量 = 231.246 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.269 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 2.479 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.753 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 272.7

12、12(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=247.710(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.908(m) 截面宽度 B = 2.742 (m) 偏心距 e1 = 0.463(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.463 = 0.300*2.742 = 0.823(m) 截面上压应力: 面坡=200.151 背坡=-1.236(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 200.151 = 2100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 1.236 = 120.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -18.601 1.300(二) 倾覆验算

13、安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗倾覆力矩 = 606.924(kN-M),倾覆力矩 = 234.660(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 2.586 1.500(三) 地基验算 作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(一般情况) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.448 = 0.250*3.210 = 0.803(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=184.293 = 300.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=16.237 = 325.000(

14、kPa) 地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况) 地基平均承载力验算满足: 压应力=100.265 = 250.000(kPa)(四) 基础验算不做强度计算。(五) 墙底截面强度验算容许应力法: 截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.411 = 0.300*3.210 = 0.963(m) 压应力验算最不利为：组合1(一般情况) 压应力验算满足: 计算值= 181.364 = 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(一般情况) 拉应力验算满足: 计算值= 0.000 = 120.000(kPa) 剪应力验算最不利为：组合1(一

15、般情况) 剪应力验算满足: 计算值= -17.179 = 200.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算容许应力法: 截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.463 = 0.300*2.742 = 0.823(m) 压应力验算最不利为：组合1(一般情况) 压应力验算满足: 计算值= 200.151 = 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(一般情况) 拉应力验算满足: 计算值= 1.236 = 120.000(kPa) 剪应力验算最不利为：组合1(一般情况) 剪应力验算满足: 计算值= -18.601 = 200.000(kPa)重

16、力式挡土墙验算执行标准：通用计算项目： 重力式挡土墙 9计算时间：2012-09-14 16:42:21 星期五-原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 7.000(m) 墙顶宽: 2.230(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 背坡倾斜坡度: 1:0.350 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.340(m) 墙趾台阶h1: 0.640(m) 墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.250 设防滑凸榫: 防滑凸榫尺寸BT1: 0.520(m) 防滑凸榫尺寸BT: 0.600(m) 防滑凸榫尺寸HT: 0.300(m) 防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000 防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.500(M

17、Pa) 防滑凸榫容许剪应力: 0.990(MPa) 物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.500 地基土摩擦系数: 0.300 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 200.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 200.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 120.000(kPa) 挡土墙类型: 浸水地区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 22.000(kN/

18、m3) 修正后地基承载力特征值: 250.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.350 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土浮容重: 10.000(kN/m3) 地基浮力系数: 0.700 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 10.000 0.000 1 第1个: 距离0.000(m),宽度10.000(m),高度1.500(m) 坡面起始距离: 0.000(m)

19、地面横坡角度: 15.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 30.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙内侧常年水位标高: -4.000(m) 挡墙外侧常年水位标高: -5.000(m)=第 1 种情况: 一般情况 土压力计算 计算高度为 7.000(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 23.100(度) Ea=257.201(kN) Ex=205.975(kN) Ey=154.034(kN) 作用点高度 Zy=2.793(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 25.848(m2) 重量 = 594.514

20、(kN) 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: 20.00 -7.77 -0.56 -6.33 墙背坡侧: -45.00 -15.75 4.33 -6.00 墙 底 面: -0.00 96.21 2.11 -7.00 (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.350 采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基础底面宽度 B = 5.498 (m) 墙身重力的力臂 Zw = 2.491 (m) Ey的力臂 Zx = 4.521 (m) Ex的力臂 Zy = 2.793 (m) 作用于基础底的总竖向力 =

21、675.857(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1371.427(kN-m) 基础底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.029(m) 基础底压应力: 墙趾=219.495 凸榫前沿=201.223 墙踵=26.361(kPa) 凸榫前沿被动土压应力=631.077(kPa) 凸榫抗弯强度验算: 凸榫抗弯强度验算满足: 弯曲拉应力 = 474.062 = 500.000(kPa) 凸榫抗剪强度验算: 凸榫抗剪强度验算满足: 剪应力 = 315.790 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.491 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 4.52

22、1 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.793 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 902.314(kN-m) 抗倾覆力矩= 2273.741(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.520 1.500(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 作用于基础底的总竖向力 = 675.857(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1371.427(kN-m) 基础底面宽度 B = 5.498 (m) 偏心距 e = 0.720(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.029(m) 基底压应力: 趾部=219.495 踵部=26.

23、361(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 219.495 / 26.361 = 8.327 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.720 = 0.250*5.498 = 1.374(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=219.495 = 300.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=26.361 = 325.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=122.928 = 250.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 墙底截面强度验算 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN) Y分力(kN) Xc

24、(m) Yc(m) 墙面坡侧: 20.00 -7.77 -0.56 -6.33 墙背坡侧: -45.00 -15.75 4.33 -6.00 验算截面以上，墙身截面积 = 25.669(m2) 重量 = 590.377 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 2.503 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 4.521 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.793 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 767.935(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1650.163(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Z

25、n = 2.149(m) 截面宽度 B = 5.498 (m) 偏心距 e1 = 0.600(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.600 = 0.300*5.498 = 1.649(m) 截面上压应力: 面坡=231.158 背坡=48.193(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 231.158 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -27.827 = 200.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 6.360(m)处的库仑主动土压力 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 23.100(度) Ea=222.592(kN) E

26、x=178.260(kN) Ey=133.307(kN) 作用点高度 Zy=2.537(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 强度验算 地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点) X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m) 墙面坡侧: 9.25 -0.46 -0.30 -5.91 墙背坡侧: -27.85 -9.75 4.18 -5.57 验算截面以上，墙身截面积 = 22.273(m2) 重量 = 512.273 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.968 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 3

27、.886 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 2.537 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 655.789(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1099.890(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.677(m) 截面宽度 B = 4.774 (m) 偏心距 e1 = 0.710(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.710 = 0.300*4.774 = 1.432(m) 截面上压应力: 面坡=259.909 背坡=14.824(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 259.909 = 2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -27.448 1.300(二) 倾覆验算 安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗倾覆力矩 = 2273.741(kN-M),倾覆力矩 = 902.314(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 2.520 1.500(三) 地基验算 作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(一般情况) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.720 = 0.250*5.498 = 1.374(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况) 墙趾处地基承载力验算满